汽车转向系统故障诊断与维修---毕业论文

四川交通职业技术学院毕业设计（论文） 毕业论文题 目： 汽车转向系统故障诊断与维修 姓 名： 专 业： 班 级： 指导教师： 审阅教师： 成 绩： 四川交通职业技术学院 目录汽车转向系统故障诊断与维修 1摘要 11.概述 2 1.1 汽车转向系统的概念2 1.2 汽车转向系统分类及功用 2 1.3 机械转向系统简介及工作原理2 1.4动力转向系统简介及工作原理 32.汽车转向系统的故障诊断 4 2.1 机械转向系故障诊断 4 2.2 动力转向系故障诊断 53.对汽车转向系统的故障进行维修 6 3.1转向器的维护 6 3.2机械转向系的维修 6 3.3动力转向系的维修 74.结论 8谢辞 9参考文献 10第 2 页 汽车转向系统故障诊断与维修 摘要转向系统是汽车的重要组成部分之一，对有驾驶爱好的人来说，转向系的品质决定了驾驶的乐趣。所以本文对转向系进行了介绍，主要叙述了汽车转向系统各个部分的主要构造、作用、组成、可能出现的故障及工作原理。采用了理论与实际相结合的方法，对转向系可能出现的每个问题都有良好的认识，以此更加熟悉汽车转向系统的各方面知识。 关键词汽车转向系统 工作原理 故障 维修 1 概 述1.1汽车转向系统的概念当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的一整套机构，称为汽车转向系。1.2汽车转向系统分类及功用汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统：完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。动力转向系统：借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。汽车转向系统功用：改变和保持汽车的行驶方向。1.3机械转向系统简介及工作过程机械式转向系以驾驶员的体力作为转向能源。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。机械转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。目前较常用的有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式等。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传给转向轮，使两侧转向轮偏转已实现汽车转向。 还有转向直拉杆也是其组成部分之一。转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可。直拉杆的结构如图（1-1） 在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。螺塞螺母球头销橡胶防尘垫球头座压缩弹簧弹簧座油嘴直拉杆体转向摇臂球头销图1-1转向直拉杆简图1.4动力转向装置简介及工作过程采用动力转向装置时，所需的能量只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机驱动转向油泵旋转，将发动机输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员的控制下对转向传动装置或转向器传力，从而实现转向。动力转向装置工作过程与机械式转向系大致相同，只是在机械式转向系上加装了辅助装置，为驾驶员节省体力。动力转向器的组成是由机械转向器、转向控制阀、转向动力缸、及将发动机输出的部分机械能转化为压力能的转向油泵（或空气压缩机）、转向油罐等组成。按传能介质的不同，动力转向装置可以分为液压式和气压式两种。为了减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技术性能，而采用动力转向装置。动力转向装置能使转向轮的偏转角随转向盘的角度增大而增大，转向盘保持不动而转向轮的偏转角也保持不动，即具有随动作用。2 汽车转向系统的故障诊断2.1机械转向系故障诊断机械转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。机械转向系的常见故障主要包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向发卡等。2.1.1 转向沉重 故障现象：在汽车转向转动转向盘时，感到比平时沉重费力。 故障主要原因是由于各间隙过紧、运动几件变形、缺油以及其他方面的原因，造成机件运动阻力增大甚至运动发卡所致，具体原因如下：转向器方面：啮合间隙过小；转向器各轴承轴向间隙过小；转向器缺油；转向轴弯曲、管柱凹陷导致与转向轴碰檫等。转向传动机构方面：各拉杆球头销配合过紧或者缺油；横、直拉杆或者转向节变形；转向节推力轴承缺油、损坏，或者轴承轴向 在汽车转向转动转向盘时，感到比平时沉重费力。其他方面原因有前轮胎压过低、前轮定位失准、前轮毂轴承过紧、前桥或者车架变形等。 故障诊断方法为先检查转向器，检查外部转向轴有无变形凹陷等。再检查啮合间隙是否过小，轴承间隙是否过小，是否缺油，有无异响等。然后检查转向传动机构，检查各连接处是否过紧而导致发卡，检查各拉杆及转向节有无变形，检查转向节主销轴向间隙是否过小。2.1.2 转向盘自由行程过大 转向盘自由行程过大又可称为转向不灵敏。 故障现象为汽车保持直线位置行驶当要转向时，转向盘转很大角度转向轮转动角度却很小。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，才能控制汽车的行驶方向。 转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。 故障的诊断方法为检查转向盘各部件之间连接状况，检查是否有松动、磨损、调整不当等情况，再找到故障所在。再根据故障现象判断故障原因，在进行修理。2.1.3转向发卡 转向发卡主要表现为在转动转向盘时，某一位置出现卡滞，必须费较大力气方能通过，有时甚至完全不能转动。故障原因是转向器内异物掉入，循环球式转向器的钢球破裂，转向轴承破裂，啮合间隙调整不当等。故障诊断与排除方法为通过对转向器检查，可发现造成转向发卡的原因，再根据原因进行诊断。2.2 动力转向系故障诊断 动力转向系一般是在机械转向系的基础上加装转向助力装置；常用的助力装置是液压式。动力转向系的常见故障部位主要有转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。 动力转向系的常见故障主要是转向沉重或助力不足和转向噪声。 动力转向系转向沉重或助力不足的故障现象与机械转向系故障现象基本相似。其故障主要原因有转向油泵皮带松弛、储液罐内油面太低、转向器内部泄漏过大、转向油泵磨损严重、导致压力过低或油液泄漏过甚、转向控制阀发卡等。针对以上故障进行诊断的方法为检查转向油罐中油液是否不足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头有无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，则故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，则故障在控制阀。 转向噪声的故障现象表现为转向器发出严重的嘶嘶声，这是由于控制阀性能不良所致。尤其当转向盘处于极限位置或原地转动转向盘时更为明显。当油面过低时，油泵会在工作时吸进空气而产生噪音。油泵皮带过松，也会使油泵发出嘶嘶的皮带啸叫声。 动力转向系其他故障主要有转向助力瞬间消失，转向盘回位不良，转向盘自由行程过大等。转向助力瞬间消失是由于转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏造成油面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等造成的。产生转向盘回位不良的原因主要是因为系统内有空气、压力限制阀工作不良或控制阀弹簧失效等。而转向盘自由行程过大的原因主要是系统内有空气或压力限制阀失效。3 对汽车转向系统的故障进行维修3.1 转向系的维护 一级维护内容是检查转向器、转向摇臂、转向直拉杆的连接状况，并紧固各部件螺栓，检查转向器有无漏油情况；检查前轴及转向节主销的间隙；检查转向盘的自由行程；检查转向器各齿轮油油平面，视需要添加齿轮油。 二级维护内容是在完成一级维护内容的情况下，检查转向节主销与前工字梁配合情况，检查转向节及横拉杆、直拉杆各球头销技术状况。视情况拆捡转向器总成等。3.2 机械转向系的维修3.2.1 转向操纵机构的维修转向操纵机构的维护和修理作业主要内容是：首先清洁部件外部，再检查转向管柱与转向盘、转向器的花键连接是否松动或磨损，视情况予以更换，其次检查转向传动轴万向节有无松动、磨损，视情况予以更换，最后再润滑万向节。图3-1 转向盘自由行程的调整 3.2.2 转向器的维修 以循环球式转向器为例： 第一步检查壳体、侧盖有无产生裂纹，有则需要更换，两者结合平面的平面度公差为0.10mm。第二步修整壳体变形。第三步检查转向螺杆与转向螺母的钢球滚道有无疲劳磨损、划痕等耗损，钢球与滚道的配合间隙不得大于0.10mm。第四步检查调整转向盘自由行程。如图3-1松摇臂轴上调整螺栓的锁紧螺母1，拧动调整螺栓2，待自由行程满足15后，将调整螺栓锁止。第五步检查摇臂轴，总成大修时，必须进行隐伤检验，产生裂纹后更换，不得焊修。需要注意的是在安装时，摇臂固定螺母应确实做到紧固、锁止可靠。3.3 动力转向系的维修 以桑塔纳2000为例：第一步检查转向油罐油平面和油液质量。在热车时使发动机怠速，首先转动转向盘，当油温达到40O80O度时，检查转向油罐液面高度是否正常。再检查油液是否有起泡或乳化现象。 第二步检查油压。首先检查系统压力，在打开压力表阀门后，起动发动机至怠速运转，满方向转动转向盘数次，压力的表读数范围应在6.808.20 Map之间。然后再检查转向泵压力，同样起动发动机至怠速运转，满方向转动转向盘数次，将压力表阀门关闭（不超过5s），压力表读数范围应在6.808.20 Map之间。 第三步清洁转向器和转向油泵外部，看是否有漏油痕迹。首先检查各连接油管、接头，检查油管是否漏油，接头连接是否牢固可靠。其次再检查转向油泵传动带松紧度。 第四步转向油更换。先支起汽车前部，让前轮离开地面，再拧下转向油罐盖，然后拆下回油管并放油。同时起动发动机至怠速运转，向左右两个方向转动转向盘。关闭发动机，在转向油罐中添加转向油至规定高度，打满转向盘23次，如果液面下降则需补充转向油。降下汽车前部，起动发动机至怠速运转，打满转向盘23次。最后重复以上操作，一直到转向油罐液面无明显下降并且转向油罐中转向油无气泡和乳化现象为止。4 结 论 几周的时间一晃而过，从对毕业论文的了解、认识再到制作这期间，使我对论文的理解更加清晰，指导教师的每一次指点，都对我有很大的帮助，也让我更好更快地完成了这次毕业论文设计。 通过这次毕业设计，使我对大学三年的学习有了更进一步的认识，也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度。在这次毕业设计中，我查阅相关资料，了解到汽车电子化已成为当前的热点，电子技术更是让汽车转向系统到达一个新的领域。随着人们生活水平的提高，使汽车市场需求量大大提高，这也使得汽车在各方面做得越来越好，汽车转向系统也会越加完善。 自改革开放以来，我国汽车行业迅猛发展。作为汽车不可缺少的转向系统也得到了很大的提升，已经形成了专业化、系列化的局面。目前，国内市场的激烈竞争使我国的整车制造商走向世界，可以发现，我国汽车技术正在向上提升，也会在全球内得到广泛使用，而作为汽车重要系统之一的转向系统也会走向更成熟的地步。 近几年来，我国国民经济发展较快，汽车消费将进一步提升，国内汽车市场潜力非常巨大。观察现今我国的汽车销售以及市场需求量的趋势，都呈现出增长的状态，可以预见，我国汽车将举得巨大成功。而对应的汽车各方面技术也会走向成熟，到那时，我国的汽车人才也会涌现出来，带领我国汽车行业走向更高的层次。 谢 辞大学三年时间在不知不觉间已经走到最后，三年的学习时间，有很多付出与努力，虽然也有懈怠的时候，但我总能给自己动力，时刻警醒自己，不断向前。这三年来，首先我要感谢的是我的各位任课教师，感谢他们对每一位学生的细心负责、讲解疑难，甚至是在生活中的一些难题也有他们的帮助和支持，让学生在生活中成长起来。在专业知识上也是他们的指导，才能使我走到今天的地步，对专业更加理解。其次，还要感谢陪伴我三年的室友，我们一起经历风风雨雨、大事小事，虽有过矛盾，但正因为矛盾的出现是我们之间的关系变得更好。在面对各个难题时，也是各位兄弟给我启发，给我意见，三年来无数次对我的帮助和支持，让我一次次渡过难关。在毕业之前，借此机会表达对你们的发自心底的谢意。参 考 文 献1 陈焕红.汽车检测与诊断